Solucao do EXER EXTRA 02

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Unidade 02 - Exercício Extra 02 Data - 04/12/2013 
DISCIPLINAS: ENG041 e ENG 360 
Professor – Manuel de Almeida Barreto Filho 
Aluno - Assinatura _________________________________ 
 
 
1 – Um componente em poliestireno não deve falhar quando for aplicada uma tensão de 
tração de 1.25 MPa. Determine o comprimento máximo admissível para uma trinca 
superficial se a energia de superfície do poliestireno é de 0.50 J/m2. Assuma um módulo 
de elasticidade de 3.0 GPa. 
 
Solução: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 – Uma barra cilíndrica em aço 1045 é submetida a um ciclo repetido de tensões de 
tração e de compressão ao longo de seu eixo. Se a amplitude da carga é de 22000 N, 
calcule o diâmetro mínimo admissível da barra para assegurar que não ocorrerá falha 
por fadiga. Assuma um fator de segurança de 2.0 (critério da tensão admissível). 
 
 
 
Solução: 
 
 (critério da tensão admissível) e . Então, 
 
 
 
 
 
3 – Considere o diagrama de fases açúcar-água da figura abaixo. 
 
Responda: 
 
a) Determine a quantidade de açúcar que dissolverá em 1500 g de água a 60oC; 
b) Se a solução líquida saturada do item a) for resfriada até 20oC, parte do açúcar 
precipitará como um sólido. Qual será a composição da solução líquida saturada (em 
%p açúcar) a 20oC? 
c) Que quantidade do açúcar sólido sairá de solução no resfriamento até 20oC? 
 
Solução: 
 
a) Limite de solubilidade do açúcar na água a 60oC é 70% p açúcar 
 
b) Limite de solubilidade do açúcar na água a 20oC – Proporção com a escala do gráfico 
 
c) 
 
4 – Uma liga contendo 90%p Ag-10%p Cu é aquecida até uma temperatura na região 
das fases β+líquido. Se a composição da fase líquida é de 85%p Ag, determine: 
 
a) A temperatura da liga; 
b) A composição da fase β; 
c) As frações mássicas de ambas as fases. 
 
 
 
Solução: 
 
a) (interseção com a linha liquidus para CL = 85%) 
b) (Interseção da linha de amarração para T=857.14oC com a linha solidus) 
c) e 
 
 
5 – Sobreponha, em um mesmo gráfico de deformação versus tempo, o esboço das 
curvas esquemáticas de fluência para uma tensão de tração constante e para uma carga 
de tração constante, e explique as diferenças no comportamento. 
 
Solução: 
 
Uma vez que estes testes são de tração, a área da seção transversal diminui a medida 
que a deformação aumenta. Dessa forma, para manter uma tensão constante, a carga 
aplicada deve ser diminuída de maneira correspondente, pois . Logo, com o 
aumento do tempo, a curva para carga constante torna-se progressivamente mais alta 
que a curva para tensão constante.